關(guān)于固井質(zhì)量影響因素研究

朱　樂

（中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司固井公司，遼寧盤錦 124010）

關(guān)于固井質(zhì)量影響因素研究

朱樂

（中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司固井公司，遼寧盤錦 124010）

固井質(zhì)量的保證在固井作業(yè)中至關(guān)重要，在固井作業(yè)中如果出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題將造成無(wú)法彌補(bǔ)的后果，因?yàn)楣叹鳂I(yè)是一次性工程，如果出現(xiàn)失誤一般將難以補(bǔ)救，或者是即使補(bǔ)救后也無(wú)法達(dá)到封固合格，這就會(huì)造成易造成一定經(jīng)濟(jì)損失。然而影響固井質(zhì)量的因素卻比較多而且復(fù)雜，在固井作業(yè)中如果不對(duì)其進(jìn)行全面、系統(tǒng)和清晰的認(rèn)識(shí)，同時(shí)將制定詳細(xì)、周密的施工方案，就無(wú)法對(duì)其影響因素進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)。

固井質(zhì)量影響因素 石油鉆井 油田開發(fā)

改革開放初期，我國(guó)油田得到大規(guī)模的開發(fā)，一些老油田經(jīng)過(guò)幾十年的開發(fā)利用，其中的油井、水井固井質(zhì)量逐漸退化漸退化，這些功能的退化使油層出現(xiàn)倒灌的現(xiàn)象。同時(shí)管外串槽發(fā)生的幾率也隨之增大。這一系列問(wèn)題造成了套管發(fā)生彎曲變形、破裂等現(xiàn)象，這樣就嚴(yán)重影響了油井、水井的正常生產(chǎn)。因此，我們必須對(duì)其對(duì)進(jìn)行相關(guān)分析，同時(shí)結(jié)合油、水井及油田區(qū)塊的動(dòng)、靜態(tài)資料進(jìn)行分析，來(lái)研究影響固井質(zhì)量的因素這些研究將對(duì)指導(dǎo)油田開發(fā)與生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義和現(xiàn)實(shí)意義。通常對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)的總計(jì)和相關(guān)資料的分析，現(xiàn)一般認(rèn)為，影響固井質(zhì)量的因素主要包括井身質(zhì)量、井身結(jié)構(gòu)、鉆井液性能、水泥漿體系、固井現(xiàn)場(chǎng)施工等方面。

1　地層特點(diǎn)

地層的特點(diǎn)對(duì)水泥環(huán)第二界面膠結(jié)質(zhì)量的一個(gè)十分重要的影響因素，尤其是在比較活躍的水層、油層井段，由于水泥漿凝固過(guò)程中會(huì)對(duì)地層流體進(jìn)行污染，從而直接影響到了水泥石與地層的膠結(jié)強(qiáng)度。同樣由于地層自身的性質(zhì)決定了在高滲透率油氣水層，水泥漿在稠化過(guò)程中容易失去自由水，這樣就會(huì)造成水泥漿粉化，粉化后固體體積減小并形成微小間隙，這些間隙影響到了固井的質(zhì)量。同樣，由于地層巖性和地層的聲速有關(guān)系，地層的聲速越快，地層也就越緊密，然而水泥膠結(jié)性質(zhì)一般比較好，其聲速相對(duì)較慢。但是由于地層疏松的緣故，就使水泥膠結(jié)質(zhì)量差。還有在巖性上大段泥巖的水泥膠結(jié)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如砂巖的水泥膠結(jié)質(zhì)量，而粉沙巖的水泥的膠結(jié)質(zhì)量又不如粗砂巖的水泥膠結(jié)質(zhì)量。這些是影響固井質(zhì)量的主要因素之一。地層不穩(wěn)定也會(huì)造成固井質(zhì)量，其中斷層是主要的影響方面，由于油田在開發(fā)過(guò)程中，在對(duì)無(wú)水期和低注采比開采時(shí)，因?yàn)榈貙幽芰康?，這樣就使斷層影響水泥環(huán)的問(wèn)題被隱藏起來(lái)。但是隨著累計(jì)注采比重的不斷增加，致使井間和層間不穩(wěn)定性加劇，直接導(dǎo)致斷層進(jìn)水，使原來(lái)相對(duì)穩(wěn)定的斷層變得活躍起來(lái)，在斷層進(jìn)水量的不斷加大過(guò)程中，更加加劇了斷層的活動(dòng)，使斷層活動(dòng)更加頻繁，在斷層活動(dòng)力度不斷加大的過(guò)程中，使斷層附近的水泥環(huán)再度遭到破壞，這就使斷層以下固井質(zhì)量變差。總之，地層自身的特點(diǎn)是影響固井質(zhì)量的內(nèi)因。

2　水泥漿的性質(zhì)

水泥漿的性質(zhì)同樣對(duì)固井質(zhì)量有著重要的影響，其中溫度影響是其中之一。例如，當(dāng)水泥漿凝結(jié)以后，致使地層流體腐蝕減弱或高溫強(qiáng)度衰退，這樣就導(dǎo)致水泥石的完整性受到破壞還有可能破壞水泥石均質(zhì)性，這樣，因水泥漿溫度高造成全井固井質(zhì)量降低。水泥漿的性質(zhì)影響還包括水泥漿失水量影響因素、水泥漿密度和水泥漿流變性等因素。具體包括，當(dāng)水泥漿的失水量過(guò)大時(shí)，其結(jié)果造成了水泥凝固時(shí)自由水滲入地層，滲入的自由水使水泥漿體積減小，水泥漿體積的不穩(wěn)定影響了固井質(zhì)量。而這種現(xiàn)象在中、高滲地層的影響則會(huì)更加明顯。另外，當(dāng)水泥漿失水量大時(shí)，不僅僅會(huì)在施工過(guò)程中造成嚴(yán)重的施工蹩泵事故，而且可能在水泥漿經(jīng)過(guò)油氣層時(shí)，由于水泥漿濾液和水泥顆粒的大量混進(jìn)油氣層，致使堵塞油氣通道嚴(yán)重還將污染油層。這樣影響到固井無(wú)法正常泵入，從而成為影響固井質(zhì)量的重要因素。水泥漿對(duì)固井質(zhì)量的影響還表現(xiàn)在高壓的影響，例如在深井和超深井壓力比較高時(shí)，這就需要水泥驅(qū)替泥漿時(shí)需要更高的井口壓力，而高壓力驅(qū)替困難，這樣就比較容易造成水泥在井底突破集中在某一點(diǎn)處的壓力，當(dāng)集中在一點(diǎn)的壓力突破一定界限，就會(huì)形成水泥單線串流，從而造成水泥在套管外的分布出現(xiàn)不均勻狀態(tài)，直接到影響固井質(zhì)量。相鄰油水井的影響水泥漿的性質(zhì)對(duì)固井質(zhì)量的影響還表現(xiàn)在間接作用產(chǎn)生的影響。例如，在相鄰的油井之間互相作用產(chǎn)生影響，如果在鉆井時(shí)未關(guān)閉相鄰的油井，那樣就容易造旁邊油井內(nèi)的壓力不均衡，壓力不均衡就容易造成水泥在套管外的分布出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象。同時(shí)，還存在由于相鄰水井內(nèi)的注入水，竄流到旁邊的水井內(nèi)，使原先平衡的狀態(tài)被打破，這樣也就破壞了還沒有凝固的水泥環(huán)，這樣從破壞水泥漿的性質(zhì)間接對(duì)固井質(zhì)量產(chǎn)生破壞。水泥漿的性質(zhì)影響因素還有當(dāng)水泥漿的流變性發(fā)生變化時(shí)，也會(huì)直接影響著固井質(zhì)量。因?yàn)楫?dāng)水泥漿的流動(dòng)性直接會(huì)對(duì)頂替效率產(chǎn)生影響。據(jù)相關(guān)資料和具體實(shí)踐證明，由于動(dòng)切力大的流體相對(duì)于對(duì)動(dòng)切力小的流體來(lái)講，更具有較好的頂替效率。更加嚴(yán)重的是當(dāng)流動(dòng)性較差時(shí)，會(huì)增大泵入的難度，這樣也就增加了施工危險(xiǎn)性，而水泥漿的性質(zhì)表現(xiàn)之一為水泥漿流動(dòng)性太好，這樣恰恰容易使水泥分層沉淀，從而影響封固質(zhì)量。

3　時(shí)間的破壞

固井發(fā)展同樣遵循一切事物發(fā)展到規(guī)律，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，一些老油田經(jīng)過(guò)幾十年的開發(fā)利用，打破了原有的在平衡的系統(tǒng)狀態(tài)內(nèi)運(yùn)行的各種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。例如，在一定時(shí)間內(nèi)，水泥會(huì)發(fā)生水化，在這一過(guò)程中，水泥熟料在與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后的產(chǎn)物相對(duì)于其體積比水化前的總體積減小，在這一時(shí)間后，純水泥水化的體積收縮率增加，如果未能經(jīng)過(guò)有效控制固將可能無(wú)法避免地出現(xiàn)水泥石與套管或水泥石與井壁兩個(gè)界面的膠結(jié)強(qiáng)度降低狀況，也就影響了固井質(zhì)量。

4　結(jié)語(yǔ)

總結(jié)影響固井質(zhì)量的因素有很多，只有正確認(rèn)識(shí)各種因素之間的關(guān)系，才能更好的從源頭上解決其矛盾。發(fā)現(xiàn)主要矛盾，充分考慮這些因素，更好的加強(qiáng)對(duì)固井質(zhì)量的完善。

［1］申學(xué)義，苗友良.影響高滲低壓層固井質(zhì)量因素及對(duì)策分析［J］.國(guó)外油田工程，2002（03）.

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［3］步玉環(huán)，王瑞和，穆海朋.纖維水泥改善固井質(zhì)量研究［J］.石油鉆采工藝，2003（05）.